(57)【要約】      （修正有）【課題】飲料用抽出粕貯留タンクにおいて、タンク内に貯留される茶粕やコーヒー粕などの腐敗防止には、不活性ガス溶解水にて処理等を行う必要があり、飲料用抽出粕を活性炭やバイオマスエネルギーなどに再利用するために、不活性ガス溶解水などからの分離操作を行う。【解決手段】タンク本体を下方にゆくにしたがって横断面積が大きくなるように構成し、タンク本体内部に飲料用抽出粕を撹拌する撹拌部と、飲料用抽出粕を貯留物排出口へ搬送するスクリュー搬送部を有する飲料用抽出粕貯留タンクを提供する。さらに、タンク内に気体を噴射する圧空ブローノズルと壁面に振動を与えるノッカー部を有する飲料用抽出粕貯留タンク。これにより、飲料用抽出粕が腐敗しにくい貯留タンクが可能となる。【選択図】図２
0003123376.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
下方にゆくにしたがって横断面積が大きくなるタンク本体と、
タンク本体内略底部に設けられる撹拌部と、
タンク本体内略底部の撹拌部下に設けられるスクリュー搬送部と、
スクリュー搬送部の搬送方向先端に設けられる貯留物排出口と、
を有する飲料用抽出粕貯留タンク。
【請求項２】
タンク本体内の撹拌部上部側壁に設けられる圧空ブローノズル部をさらに有する請求項１に記載の飲料用抽出粕貯留タンク。
【請求項３】
タンク本体の側壁を外部からたたくことでタンク本体内側壁に付着する付着物を前記側壁から離脱させるためのノッカー部をさらに有する請求項１又は２に記載の飲料用抽出粕貯留タンク。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、飲料メーカーなど、大量に飲料を製造する工場において、コーヒー、紅茶、緑茶、中国茶などの水分を多量に含む抽出粕を貯留するための貯留タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コーヒー、紅茶、緑茶、中国茶などの飲料を製造する工場などにおいて排出される飲料用抽出粕は、産業廃棄物として廃棄や焼却処分されてきた。しかし、近年、産業廃棄物の排出量の削減が求められ、飲料用抽出粕を活性炭やゴミ固形燃料（RDF：Refuse Derived Fuel）などへ転換されている。飲料用抽出粕を、活性炭やゴミ固形燃料へ転換するためには、転換工程へ逐次一定量を供給するため、飲料の製造段階において排出される飲料用抽出粕を一時的にタンクなどに保管する必要がある。しかし、飲料用抽出粕は、大量の水分と有機物を含み、長期間タンク内に保管されると、腐敗が進行し、メタンガスなど可燃性のガスが発生する可能性がある。腐敗が進行した飲料用抽出粕は、再利用されにくく、悪臭を発生し周辺環境の衛生状態を悪化させる。また、特にお茶などの抽出粕は、繊維同士が絡み合い、塊を形成してしまい、タンク内から一定量を排出するのは困難である。また、水分を多く含むことから、壁面に付着してしまい、最悪の場合、塊状の抽出粕がタンク内にて閉塞してしまうこともある。また、壁面への付着や、塊状の抽出粕が発生すると、貯留タンクから排出されず、長期にわたりタンク内に留まり、腐敗の発生原因となっていた。
【０００３】
そこで、特許文献１では、このような腐敗を防止する方法として、タンクに搬入する前に飲料用抽出粕を不活性ガス溶解水にて処理を行い、処理後、スラリー状の飲料用抽出粕と不活性ガス溶解水の混合物をタンクに搬入することでタンク内の飲料用抽出粕を脱酸素状態にすることで腐敗が進行するのを防いでいる。また飲料用抽出粕をスラリー状とすることで、繊維同士の絡み合いが起こらず、タンク内での閉塞もおこらずに、楽に搬送することが可能である。
【特許文献１】特開２００５−２３８０７７号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術では、不活性ガス溶解水にて処理を行う工程が必要である。また、処理後の飲料用抽出粕は、不活性ガス溶解水とのスラリー状となっており、飲料用抽出粕を活性炭やゴミ固形燃料へ転換するには、不活性ガス溶解水から分離する工程がさらに必要である。さらに、活性炭製造においては、炭化操作の際に必要な熱エネルギーが余計に必要となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本件考案では上記課題を解決する方法として、次に示す飲料用抽出粕貯留タンクを提供する。すなわち第一の考案は、下方にゆくにしたがって横断面積が大きくなるタンク本体と、タンク本体内略底部に設けられる撹拌部と、タンク本体内略底部の撹拌部下に設けられるスクリュー搬送部と、スクリュー搬送部の搬送方向先端に設けられる貯留物排出口と、を有する飲料用抽出粕貯留タンクを提供する。第二の考案は、タンク本体内の撹拌部上部側壁に設けられる圧空ブローノズル部をさらに有する飲料用抽出粕貯留タンクを提供する。第三の考案は、タンク本体の側壁を外部からたたくことでタンク本体内側壁に付着する付着物を前記側壁から離脱させるためのノッカー部をさらに有する飲料用抽出粕貯留タンクを提供する。
【考案の効果】
【０００６】
本件考案により、処理工程を必要とせず、飲料用抽出粕の再利用が容易に可能な状態で貯留可能な飲料用抽出粕貯留タンクを提供する。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本考案を実施するための最良の形態を説明する。なお本考案はこれらの実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。
【０００８】
実施形態１は請求項１について説明する。実施形態２は請求項２について説明する。実施形態３は請求項３について説明する。
<実施形態１>
<実施形態１  概要>
【０００９】
本実施形態は、上部に比べ下方の横断面積が大きくなるタンクに、飲料用抽出粕を撹拌するための撹拌部と、さらに撹拌部の下に飲料用抽出粕を貯留物排出口まで搬送するスクリュー搬送部を有することを特徴とした飲料用抽出粕貯留タンクである。図１に本実施形態の概要を示した。お茶やコーヒー、野菜ジュースやフルーツジュースといった飲料を製造する製造工程（０１０１）から発生する、茶粕、コーヒー粕、野菜粕、果実粕といった飲料用抽出粕を、活性炭やバイオマスエネルギーなどに再利用するためには、活性炭やバイオマスエネルギーへの転換する再利用工程（０１０２）へ、一定量づつ供給する必要がある。しかし、飲料の製造工程から発生する飲料用抽出粕は、逐次一定量が排出されるわけではないため、排出された飲料用抽出粕を一時的に貯留し、一定量づつ供給することが可能な飲料用抽出粕貯留タンク（０１０３）が必要である。
【００１０】
一般的に貯留タンクは、排出口を一箇所にまとめるため、下方にゆくにしたがって横断面積が小さくなるように構成されている。一般的な貯留タンクの場合、搬入口は大きく構成している。そして、下方にゆくにしたがって横断面積を徐々に狭めていくか、途中からテーパー状に構成し、排出口が一箇所になるように構成されている。しかし、飲料用抽出粕のような多量の水分を含む物質の場合、壁面への付着や繊維同士の絡み合いなどにより、貯留タンク横断面が小さくなると、貯留タンク内に閉塞したり、飲料用抽出粕の一部が長期にわたりタンク内に留まり、腐敗したりする可能性がある。そこで、本実施形態の飲料用抽出粕貯留タンクは、タンク本体を上部に比べて下方の横断面積が大きくなるように構成した。また、タンク本体上部に堆積した飲料用抽出粕の圧力により、タンク本体下部の飲料用抽出粕が圧縮固化されたのを解すために、撹拌部を設けた。また、下方にゆくにしたがって横断面積が大きくなるように構成されているため、貯留物排出口に飲料用抽出粕を集約する必要がある。そこで、撹拌部の下部にスクリュー搬送部を設け、飲料用抽出粕を貯留物排出口へと搬送する構成とした。
<実施形態１  構成>
【００１１】
本実施形態の飲料用抽出粕貯留タンクは、下方にゆくにしたがって横断面積が大きくなるタンク本体と、タンク本体内部略底部に設けられる撹拌部と、タンク本体内略底部の撹拌部下に設けられるスクリュー搬送部と、スクリュー搬送部の搬送方向先端に設けられる貯留物排出口とを有する。図２に本実施形態の飲料用抽出粕貯留タンクの概略図を示した。飲料を製造する工程から排出される飲料用抽出粕（０２０１）は、タンク本体（０２０２）上部の飲料用抽出粕搬入口（０２０３）よりタンク本体内部へ搬入される。搬入された飲料用抽出粕は、タンク本体内部に堆積し順次、撹拌部（０２０４）にて解されスクリュー搬送部（０２０５）へ送られ、スクリュー搬送部により、貯留物排出口（０２０６）へ搬送される。
【００１２】
タンク本体は、下方にゆくにしたがって横断面積が大きくなるように構成されている。下方の横断面積を大きくすることによって、飲料用抽出粕は、タンク本体内に閉塞する恐れがなくなる。図３にタンク本体の断面概略図を示した。タンク本体（０３０１）上部の飲料用抽出粕搬入口（０３０２）から茶粕やコーヒー粕などの飲料用抽出粕（０３０３）が搬入されると、飲料用抽出粕は、貯留物排出口（０３０４）のある下方へ順次移動していく。仮に、図３（ａ）のように、下方にゆくにしたがって横断面積が小さくなるようなタンク本体では、大きな塊状の飲料用抽出粕が搬入されたり、タンク本体内部で上部からの圧力により大きな塊となったりすると、塊状の飲料用抽出粕が途中で閉塞してしまう恐れがある。また、上部および下部の横断面積が同じタンク本体の場合でも（ａ）と同様に、閉塞してしまう可能性もある。そこで、本実施形態の飲料用抽出粕貯留タンクでは、タンク本体を下方にゆくにしたがって横断面積が広くなるように（ｂ）のように構成した。これにより、上部の飲料用抽出粕搬入口より搬入された飲料用抽出粕はスムーズにタンク本体下部へ移動することが可能となる。なお、タンク本体の横断面形状は、四角形の他、三角形、台形などの多角形や円形、楕円形などであってもよい。
【００１３】
撹拌部は、タンク本体内部略底部に設けられている。タンク本体内に貯留される飲料用抽出粕は、上部に堆積した飲料用抽出粕の圧力や繊維同士の絡み合いにより塊状となっている。このままの形状では、貯留物排出口より一定量を逐次排出することができないため、撹拌部は、塊状の飲料用抽出粕を撹拌部の外周に設けられた羽根により、繊維同士を解し、塊状の飲料用抽出粕をばらす。図４に撹拌部の概要図を示した。（ａ）は飲料用抽出粕貯留タンク全体を表す断面図であり、（ｂ）は撹拌部の断面、（ｃ）は撹拌部の斜視図である。撹拌部（０４０１）は、円筒形の軸（０４０２）を中心に、外周方向に羽根（０４０３）が備え付けられている。撹拌部は軸を中心に回転し、その外周方向に備え付けられた羽根が、撹拌部の上部に堆積した飲料用抽出粕を解す。撹拌部により解され小さな塊となった飲料用抽出粕は、撹拌部の下部に設けられたスクリュー搬送部（０４０４）へ落下する。撹拌部が回転する方向は、（ｃ）の矢印（１）と（２）のどちらでも良い。また、万が一、撹拌部に飲料用抽出粕の繊維などが絡まる等した場合には、反転させて絡まった繊維を取るなどの動作を行っても良い。図５に撹拌部（０５０１）が飲料用抽出粕（０５０２）を解しスクリュー搬送部（０５０３）へ送る様子を示す断面図を示した。タンク本体内部撹拌部上部に堆積した飲料用抽出粕は、撹拌部の回転により解される。タンク本体内部に堆積した飲料用抽出粕は、上部からの圧力により、圧縮されており、撹拌部により解し、スクリュー搬送部へ送る必要がある。
【００１４】
撹拌部の軸の外周に備え付けられる羽根の形状などは、貯留される飲料用抽出粕の種類に応じて変化させてもよい。たとえば、堆積した飲料用抽出粕が強固な塊となって固化している場合などは、羽根の先端を鋭利な形状としてもよい。また、繊維が長いような飲料用抽出粕の場合には、先端をL字型に曲げるなどの加工をしてもよい。一つの飲料用抽出粕貯留タンクに配置される撹拌部の数は、タンク本体の大きさによって1本から複数本を配置する。また図中の撹拌部は、一つのスクリュー搬送部に対して一つの撹拌部が配置されているが、必ずしも一つに対して一つにする必要はなく、タンク本体のサイズや貯留する飲料用抽出粕の性状にあわせて変化させる。
【００１５】
スクリュー搬送部は、タンク本体内略底部の撹拌部下に配置されている。スクリュー搬送部は、撹拌部から落下した飲料用抽出粕を貯留物排出口へ搬送する。一般的な貯留タンクは、タンク本体の横断面積を下方にゆくにしたがって小さくし、貯留物である飲料用抽出粕を貯留物排出口へ誘導する形状となっている。このため、一般的な貯留タンクでは、貯留物を誘導するための搬送手段を有さない。しかし、本実施形態では、タンク本体内部で閉塞する可能性のある飲料用抽出粕を貯留するため、タンク本体の横断面積を下方へゆくにしたがって大きくしており、タンクの形状で貯留物である飲料用抽出粕を貯留物排出口へ誘導することは不可能である。そこで、撹拌部から落下した飲料用抽出粕をスクリュー搬送部にて貯留物排出口へ誘導する。図６にスクリュー搬送部の概略図を示した。（ａ）は飲料用抽出粕貯留タンク全体の断面図であり、（ｂ）は飲料用抽出粕貯留タンクを上部からみた時のスクリュー搬送部であり、（ｃ）はスクリュー搬送部の一部拡大図である。スクリュー搬送部（０６０１）は、スクリュー羽根（０６０２）を有するスクリューが２つで1組の構成となっている。スクリューは図中（１）および（２）の矢印の方向へ回転し、撹拌部（０６０３）から落下した飲料用抽出粕を貯留物排出口（０６０４）の方向（図中（３）の矢印の方向）へ搬送する。また、撹拌部より落下した飲料用抽出粕の塊が、大きいものであった場合には、２つのスクリューによってこれらを粉砕することも可能である。スクリュー搬送部は、タンクの大きさに応じて１つから複数を並列に並べて配置する。
【００１６】
貯留物排出口は、タンク本体の底部に配置され、タンク本体内に貯留される飲料用抽出粕を排出するための開口部である。図７に飲料用抽出粕貯留タンクの底部付近の概略図を示した。撹拌部（０７０３）の下方に配置されたスクリュー搬送部（０７０１）により貯留物である飲料用抽出粕は貯留物搬出口（０７０２）へ搬送される。図７の（ａ）および（ｂ）では、スクリュー搬送部は、（４）および（５）で示した矢印の方向へ回転する。（ａ）に示したように貯留物排出口がスクリュー搬送部の端部に配された時は、スクリュー搬送部のスクリュー羽根は（１）の方向へ飲料用抽出粕が搬送されるように配置され、飲料用抽出粕は貯留物排出口より排出される。また、（ｂ）のように、貯留物排出口が、スクリュー搬送部の中央付近に配される場合には、スクリュー搬送部のスクリュー羽根は、貯留物排出口を境に（２）および（３）の方向へ飲料用抽出粕が搬送されるように配置される。
<実施形態１  効果>
【００１７】
本実施形態の飲料用抽出粕貯留タンクは、これらの飲料用抽出粕を貯留し、一定量づつ再利用工程へ排出することが可能である。また、貯留された飲料用抽出粕を順次排出することで、抽出粕が長期にわたり貯留されず、腐敗の進行しにくい飲料用抽出粕貯留タンクを提供する。
<実施形態２>
<実施形態２  概要>
【００１８】
本実施形態の飲料用抽出粕貯留タンクは、タンク本体内部に圧縮した空気などを噴射する圧空ブローノズルを有することを特徴としている。圧空ブローノズルを配置し、タンク本体内部に空気を噴射することで、タンク本体内部に堆積した飲料用抽出粕に空間を作り、圧縮された飲料用抽出粕を解す役割がある。
<実施形態２  構成>
【００１９】
本実施形態の飲料用抽出粕貯留タンクは、タンク本体内の撹拌部上部側壁に圧空ブローノズルを有する。
【００２０】
圧空ブローノズルは、空気などの気体を5分から1時間程度の間隔で０．１から０．５秒間噴射する。尚、圧空ブローノズルから高圧の気体を噴射する時間および間隔については、タンク本体の大きさおよび、タンク本体に貯留されている飲料用抽出粕の量などによって変化させればよい。また、複数の圧空ブローノズルから気体が噴射されるタイミングは、全ての圧空ブローノズルが同時に気体が噴射されても良いし、噴射されるタイミングをそれぞれの圧空ノズルごとや噴射する方向ごとに変化させても良い。高圧の気体を瞬間的に噴射することで、タンク本体内部に堆積した飲料用抽出粕に空間を作り、圧縮された飲料用抽出粕を解す。図８に圧空ブローノズルを有する飲料用抽出粕貯留タンクの断面概念図を示した。タンク本体（０８０１）上部から搬入された飲料用抽出粕（０８０２）は、順次タンク本体下部に移動する。タンク本体下部に堆積した飲料用抽出粕は、上部に堆積した飲料用抽出粕の重量によって、圧縮された塊となり（ａ）のような状態となる。圧縮された塊は、タンク本体内の撹拌部（０８０３）上部側壁に備えられた圧空ブローノズル（０８０４）から瞬間的に噴出される気体によって、空間（０８０５）が生じ（ｂ）のような状態となる。空間が生じた飲料用抽出粕の塊は、上部からの圧力により圧縮される以前の状態になり、撹拌部により効率的にスクリュー搬送部（０８０６）へ送ることが可能となる。またタンク本体側壁部に圧空ブローノズルを配置することで、壁面への飲料用抽出粕の付着を防止し、スムーズに飲料用抽出粕が下部へ移動することが可能となる。
【００２１】
圧空ブローノズルから噴出される気体は、コンプレッサーなどで圧縮された空気などでもよいが、堆積した飲料用抽出粕の腐敗を防ぐために、窒素や二酸化炭素などの気体であっても良い。圧空ブローノズルから噴出される気体の量は、タンク本体の大きさによって変化させることが望ましい。例えば、タンク本体の横断面積が大きい場合には、堆積した飲料用抽出粕の中心部まで気体がいきわたるように、大量の気体を噴出することが望ましい。
<実施形態２  効果>
【００２２】
本実施形態の圧空ブローノズルをタンク本体内部側壁に設けることで、タンク本体内部に堆積した飲料用抽出粕に空間を作り、圧縮された飲料用抽出粕を解し、壁面への飲料用抽出粕の付着を防止し、スムーズに飲料用抽出粕が下部へ移動することが可能となる。
<実施形態３>
<実施形態３  概要>
【００２３】
本実施形態は、タンク本体外部にノッカー部を有する飲料用抽出粕貯留タンクである。タンク本体外部にノッカー部を配置することで、タンク本体内側壁に付着する飲料用抽出粕の付着物を、タンク本体内側壁から離脱し、タンク本体内部からスムーズに排出されるようにした。
<実施形態３  構成>
【００２４】
本実施形態の飲料用抽出粕貯留タンクは、タンク本体の側壁を外部からたたくことでタンク本体内側壁に付着する付着物を前記側壁から離脱させるためのノッカー部を有する。
【００２５】
飲料用抽出粕は、水分を多く含むためタンク本体内部側壁に付着する可能性が高い。このように付着した飲料用抽出粕は腐敗を起こすだけでなく、長期間にわたり付着した場合には、タンク本体内部側壁を腐食させる恐れもある。ノッカー部は、タンク本体に外部から衝撃を与え、タンク本体側壁に振動を生じさせる。これにより、図９に示したように、タンク本体（０９０１）内部側壁に付着した飲料用抽出粕（０９０２）を離脱させる。ノッカー部（０９０３）がタンク本体に与える衝撃は、一定間隔をあけて衝撃を与えても良いし、連続的に衝撃を与える振動としてもよい。ノッカー部の動力は電気を使用しても良いし、圧縮空気の圧力で振動を与えても良い。また、空気の圧力で振動を与える場合には、実施形態２に示した圧空ブローノズルから噴出される空気を圧縮するコンプレッサーを共有しても良い。
<実施形態３  効果>
【００２６】
本実施形態のノッカー部をタンク本体外部側壁に設けることで、タンク本体内部側壁に付着する飲料用抽出粕を側壁から離脱させる。タンク本体内部側壁に飲料用抽出粕が付着することを防止することにより、飲料用抽出粕の腐敗やタンク本体側壁の腐食を防止することが可能となる。
<具体例>
【００２７】
図１０に飲料用抽出粕貯留タンクの具体例を示す図を示した。（ａ）はスクリュー搬送部（１００１）および撹拌部（１００２）の回転軸延長線方向から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を上部から見た図である。また（ｃ）はスクリュー搬送部および撹拌部の回転軸に平行な方向から見た図である。尚、図１０は、飲料用抽出粕貯留タンクの外観図であるが、一部説明のために透視図としている。タンク本体（１００３）は、高さが略１０９００ｍｍ、上部での幅および奥行きは略４３００ｍｍであり、下部での幅および奥行きは略４８００ｍｍとなっている。撹拌部およびスクリュー搬送部は、タンク本体上部から略８５００ｍｍから略９９００ｍｍの間に配置されている。圧空ブローノズル（１００４）は、タンク本体上部から略７８００ｍｍに配置されている。ノッカー部（１００５）はタンク本体上部から略４４００ｍｍに配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態１を説明するための概念図
【図２】実施形態１の飲料用抽出粕貯留タンクの概念断面図
【図３】実施形態１のタンク本体の断面図
【図４】実施形態１の撹拌部の概略図
【図５】実施形態１の撹拌部の概念図
【図６】実施形態１のスクリュー搬送部の概略図
【図７】実施形態１の貯留物排出口を説明する概略図
【図８】実施形態２の圧空ブローノズルを説明するための概念図
【図９】実施形態３のノッカー部を説明するための概念図
【図１０】飲料用抽出粕貯留タンクの具体例
【符号の説明】
【００２９】
０２０１  飲料用抽出粕
０２０２  タンク本体
０２０３  飲料用抽出粕搬入口
０２０４  撹拌部
０２０５  スクリュー搬送部
０２０６  貯留物排出口
【図１】
0003123376.tif 000003
【図２】
0003123376.tif 000004
【図３】
0003123376.tif 000005
【図４】
0003123376.tif 000006
【図５】
0003123376.tif 000007
【図６】
0003123376.tif 000008
【図７】
0003123376.tif 000009
【図８】
0003123376.tif 000010
【図９】
0003123376.tif 000011
【図１０】
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